孪晶诱发塑性钢硬化行为研究
孪晶诱发塑性主要是指TWIP(Twinning Induced Plasticity)钢在塑性变形过程中奥氏体出现形变孪晶,促使材料强度提升、塑性增加、能量吸收能力上升、抑制裂纹扩展能力提高,它促使TWIP钢日渐成为一种优良的汽车减重用材。但孪晶诱发塑性过程不仅是一个孪晶与滑移、孪晶与孪晶、孪晶与基体交互作用的复杂过程,而且也是一个微观组织的变化与宏观力学参数密切交互作用的复杂过程。
因此,对TWIP钢成形过程中的形变诱发孪晶、孪晶诱发塑性行为机制的深入理解,准确描述其塑性硬化行为,并合理控制材料流动性能,是实现TWIP钢板在车身制造中获得安全可靠应用的关键。本文针对TWIP钢的冲压成形,探索TWIP钢应变诱发孪晶机制及其对宏观应力应变场的影响规律,提出TWIP钢冲压成形工艺优化设计方法。
首先,搭建原位观测平台,实现TWIP钢形变孪晶过程的原位测试;其次,基于层错能以及剪切带理论,揭示宏观力学参数(应变、应力状态、变形温度及应变速率)对奥氏体孪晶过程中形核、长大机制的影响,建立形变诱发孪晶模型;再次,以位错理论为基础,采用混合硬化准则,建立孪晶诱发塑性硬化 ...